CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM
I. ĐƠN CHẤT CROM
Crom là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIB, chu kì 4, có số hiệu nguyên tử là 24. Cấu hình electron nguyên tử 1s²2s²2p63s²3p63d54s1, hoặc [Ar]3d54s1. Crom có các số oxi hóa là +2, +3, +6.
1. Tính chất hóa học
a. Tác dụng với phi kim
4Cr + 3O2 → Cr2O3. (1)
2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3. (2)
b. Tác dụng với nước
Crom có thế điện cực chuẩn nhỏ (Cr3+/Cr: –0,86 V), nhưng không tác dụng được với nước do có màng oxit bảo vệ.
c. Tác dụng với axit
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 (3)
Tương tự nhôm, crom không tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc, nguội mà các axit này làm cho kim loại crom trở nên thụ động.
d. Điều chế
Cr2O3 + 2Al
2Cr + Al2O3 (4)
II. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CROM
1. HỢP CHẤT CROM (II)
a. Crom (II) oxit
CrO là một oxit bazơ, tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối crom (II):
CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O (5)
CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành crom (III) oxit Cr2O3.
b. Crom (II) hiđroxit
Cr(OH)2 là chất rắn, màu vàng, được điều chế từ muối crom(II) và dung dịch kiềm (không có không khí). Cr(OH)2 là một bazơ, tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối crom (II).
CrCl2 + 2NaOH → Cr(OH)2 + 2NaCl (6)
Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O (7)
Cr(OH)2 có tính khử, trong không khí Cr(OH)2 bị oxi hóa thành Cr(OH)3.
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3 (8)
c. Muối crom (II)
Muối crom (II) có tính khử dễ dàng tạo thành muối crom (III) với tác nhân oxi hóa.
2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3. (9)
2. HỢP CHẤT CROM (III)
a. Crom (III) oxit
Cr2O3 là một oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc. Cr2O3 được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thuỷ tinh.
b. Crom (III) hiđroxit
Cr(OH)3 được điều chế bằng phản ứng trao đổi giữa muối crom (III) và dung dịch bazơ
CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl (10)
Cr(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm
Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4] (hay NaCrO2) – natri cromit (11)
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O (12)
c. Muối crom (III)
Muối crom(III) có tính oxi hóa và tính khử. Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hóa và dễ bị những chất khử như Zn khử thành muối crom (II).
2Cr3+ + Zn → 2Cr2+ + Zn2+ (13)
Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử và bị những chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom (VI).
2Cr3+ + 3Br2 + 16OH– → 2CrO42– + 6Br– + 8H2O (14)
Muối crom(III) có ý nghĩa quan trọng trong thực tế là muối sunfat kép crom kali hay phèn crom kali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O hoặc viết gọn là KCr(SO4)2.12H2O. Phèn crom–kali có màu xanh tím, được dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải.
3. HỢP CHẤT CROM (VI)
a. Crom (VI) oxit
CrO3 là chất rắn, màu đỏ thẫm. CrO3 có tính oxi hóa rất mạnh. Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH3, C2H5OH, ... bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3, đồng thời CrO3 bị khử thành Cr2O3.
2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O
CrO3 là một oxit axit tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp gồm axit cromic H2CrO4 và axit đicromic H2Cr2O7. Hai axit này không tách ra được ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Nếu tách ra khỏi dung dịch, sẽ bị phân hủy trở lại thành CrO3.
b. Muối cromat và đicromat
Các muối cromat và đicromat là những hợp chất bền hơn nhiều so với các axit cromic và đicromic. Muối cromat, như natri